特許 6398212 軸受構造、および、過給機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6398212

(24)【登録日】2018年9月14日

(45)【発行日】2018年10月3日

(54)【発明の名称】軸受構造、および、過給機

(51)【国際特許分類】

   F02B 39/00 20060101AFI20180920BHJP

【ＦＩ】

   F02B39/00 L

【請求項の数】6

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2014-24891(P2014-24891)

(22)【出願日】2014年2月12日

(65)【公開番号】特開2015-151900(P2015-151900A)

(43)【公開日】2015年8月24日

【審査請求日】2016年12月21日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000099

【氏名又は名称】株式会社ＩＨＩ

(74)【代理人】

【識別番号】110000936

【氏名又は名称】特許業務法人青海特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】大東 祐一

(72)【発明者】

【氏名】采浦 寛

(72)【発明者】

【氏名】大谷 友美

【審査官】 齊藤 公志郎

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−２８５８６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実公昭５８−０２７１１７（ＪＰ，Ｙ２）

【文献】 特開平１０−３３１６５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６１−１５１０９９（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０２Ｂ ３７／００−３９／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

シャフトの一端に設けられたタービンインペラ、該シャフトの他端に設けられたコンプレッサインペラ、該シャフトのうち該タービンインペラおよび該コンプレッサインペラの間に設けられたスラストカラーを少なくとも有する回転体と、該回転体が挿通される挿通孔が形成され、該スラストカラーに対して該回転体の回転軸方向に軸受面を対向させて配置されるスラスト軸受と、を備え、該スラストカラーと該軸受面との間に潤滑油が供給される軸受構造であって、
前記スラスト軸受の前記挿通孔の内周面と、前記回転体のうち、該挿通孔の内周面に対向する部位の外周面との間には間隙が形成され、
前記間隙は、前記スラストカラー側に位置する一端から他端側に向けて前記回転軸方向に第１の長さに亘り延在する第１間隙部と、該第１間隙部から該他端まで該回転軸方向に第２の長さに亘り延在する第２間隙部と、を備え、
前記第１間隙部の前記第１の長さは、前記間隙の全長の１８％以上６０％未満であり、前記第２間隙部を形成する前記挿通孔の内周面の内径は、該第１間隙部を形成する前記挿通孔の内周面の内径の１．０１５〜１．１３倍であることを特徴とする軸受構造。

【請求項2】

前記第１間隙部の前記第１の長さは、前記間隙の全長の４５％未満であり、前記第２間隙部を形成する前記挿通孔の内周面の内径は、該第１間隙部を形成する前記挿通孔の内周面の内径の１．０２５〜１．０７５倍であることを特徴とする請求項１に記載の軸受構造。

【請求項3】

シャフトの一端に設けられたタービンインペラ、該シャフトの他端に設けられたコンプレッサインペラ、該シャフトのうち該タービンインペラおよび該コンプレッサインペラの間に設けられたスラストカラーを少なくとも有する回転体と、該回転体が挿通される挿通孔が形成され、該スラストカラーに対して該回転体の回転軸方向に軸受面を対向させて配置されるスラスト軸受と、を備え、該スラストカラーと該軸受面との間に潤滑油が供給される軸受構造であって、
前記スラスト軸受の前記挿通孔の内周面と、前記回転体のうち、該挿通孔の内周面に対向する部位の外周面との間には間隙が形成され、
前記間隙は、前記スラストカラー側に位置する一端から他端側に向けて前記回転軸方向に第１の長さに亘り延在する第１間隙部と、該第１間隙部から該他端まで該回転軸方向に第２の長さに亘り延在する第２間隙部と、を備え、
前記第１間隙部の前記第１の長さは、前記間隙の全長の１８％以上６０％未満であり、前記回転体のうち、該挿通孔の内周面に対向する部位において、該第１間隙部を形成する外周面の外径は、前記第２間隙部を形成する外周面の外径の１．０１５〜１．１３倍であることを特徴とする軸受構造。

【請求項4】

前記第１間隙部の前記第１の長さは、前記間隙の全長の４５％未満であり、前記回転体のうち、該挿通孔の内周面に対向する部位において、該第１間隙部を形成する外周面の外径は、前記第２間隙部を形成する外周面の１．０２５〜１．０７５倍であることを特徴とする請求項３に記載の軸受構造。

【請求項5】

前記回転体のうち、前記挿通孔の内周面に対向する部位は、該挿通孔の前記スラストカラー側の一端から他端に導かれた潤滑油を、径方向外側に飛散させる油切りで構成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の軸受構造。

【請求項6】

前記請求項１から５のいずれか１項に記載の軸受構造を備えることを特徴とする過給機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、スラストカラーからスラスト荷重を受けるスラスト軸受を備える軸受構造、および、過給機に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、一端にタービンインペラが設けられ他端にコンプレッサインペラが設けられたシャフトが、ベアリングハウジングに回転自在に軸支された過給機が知られている。こうした過給機をエンジンに接続し、エンジンから排出される排気ガスによってタービンインペラを回転させるとともに、このタービンインペラの回転によって、シャフトを介してコンプレッサインペラを回転させる。こうして、過給機は、コンプレッサインペラの回転に伴い空気を圧縮してエンジンに送出する。

【0003】

スラスト軸受は、シャフトに作用する軸方向の荷重（スラスト荷重）を受ける軸受であり、シャフトが挿通される挿通孔を有し、シャフトと一体回転するスラストカラーに対向して配される。例えば、特許文献１に示される過給機では、ベアリングハウジングに設けられた油路の出口端から供給される潤滑油は、スラスト軸受の内部に設けられた孔を通ってすべり面に導かれている。その後、潤滑油は、スラスト軸受の挿通孔を通ってコンプレッサインペラ側の端部から排出される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１２−９２８１５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、過給機に要求される性能は年々高まっており、特に、シャフトとともに潤滑油が連れ回ることによるメカロスの低減が希求されている。

【0006】

本発明の目的は、潤滑油の連れ回りによるメカロスを低減することが可能な軸受構造、および、過給機を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するために、本発明の軸受構造は、シャフトの一端に設けられたタービンインペラ、シャフトの他端に設けられたコンプレッサインペラ、シャフトのうちタービンインペラおよびコンプレッサインペラの間に設けられたスラストカラーを少なくとも有する回転体と、回転体が挿通される挿通孔が形成され、スラストカラーに対して回転体の回転軸方向に軸受面を対向させて配置されるスラスト軸受と、を備え、スラストカラーと軸受面との間に潤滑油が供給される軸受構造であって、スラスト軸受の挿通孔の内周面と、回転体のうち、挿通孔の内周面に対向する部位の外周面との間には間隙が形成され、間隙は、スラストカラー側に位置する一端から他端側に向けて回転軸方向に第１の長さに亘り延在する第１間隙部と、第１間隙部から他端まで回転軸方向に第２の長さに亘り延在する第２間隙部と、を備え、第１間隙部の第１の長さは、間隙の全長の１８％以上６０％未満であり、第２間隙部を形成する挿通孔の内周面の内径は、第１間隙部を形成する挿通孔の内周面の内径の１．０１５〜１．１３倍であることを特徴とする。

【0008】

第１間隙部の第１の長さは、間隙の全長の４５％未満であり、第２間隙部を形成する挿通孔の内周面の内径は、第１間隙部を形成する挿通孔の内周面の内径の１．０２５〜１．０７５倍であってもよい。

【0009】

上記課題を解決するために、本発明の他の軸受構造は、シャフトの一端に設けられたタービンインペラ、シャフトの他端に設けられたコンプレッサインペラ、シャフトのうちタービンインペラおよびコンプレッサインペラの間に設けられたスラストカラーを少なくとも有する回転体と、回転体が挿通される挿通孔が形成され、スラストカラーに対して回転体の回転軸方向に軸受面を対向させて配置されるスラスト軸受と、を備え、スラストカラーと軸受面との間に潤滑油が供給される軸受構造であって、スラスト軸受の挿通孔の内周面と、回転体のうち、挿通孔の内周面に対向する部位の外周面との間には間隙が形成され、間隙は、スラストカラー側に位置する一端から他端側に向けて回転軸方向に第１の長さに亘り延在する第１間隙部と、第１間隙部から他端まで回転軸方向に第２の長さに亘り延在する第２間隙部と、を備え、第１間隙部の第１の長さは、間隙の全長の１８％以上６０％未満であり、回転体のうち、挿通孔の内周面に対向する部位において、第１間隙部を形成する外周面の外径は、第２間隙部を形成する外周面の外径の１．０１５〜１．１３倍であることを特徴とする。

【0010】

第１間隙部の第１の長さは、間隙の全長の４５％未満であり、回転体のうち、挿通孔の内周面に対向する部位において、第１間隙部を形成する外周面の外径は、第２間隙部を形成する外周面の外径の１．０２５〜１．０７５倍であってもよい。

【0011】

回転体のうち、挿通孔の内周面に対向する部位は、挿通孔のスラストカラー側の一端から他端に導かれた潤滑油を、径方向外側に飛散させる油切りで構成されていてもよい。

【0013】

上記課題を解決するために、本発明の過給機は、上記の軸受構造を備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、潤滑油の連れ回りによるメカロスを低減することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】過給機の概略断面図である。

【図2】本実施形態の軸受構造を説明するための説明図である。

【図3】図２（ａ）のＢ部の抽出図である。

【図4】小径部の内径と大径部の内径の寸法比とメカロスの関係を説明する説明図である。

【図5】変形例を説明するための説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

【0017】

図１は、過給機Ｃの概略断面図である。以下では、図１に示す矢印Ｌ方向を過給機Ｃの左側とし、矢印Ｒ方向を過給機Ｃの右側として説明する。図１に示すように、過給機Ｃは、過給機本体１を備えて構成される。この過給機本体１は、ベアリングハウジング２と、ベアリングハウジング２の左側に締結機構３によって連結されるタービンハウジング４と、ベアリングハウジング２の右側に締結ボルト５によって連結されるコンプレッサハウジング６と、が一体化されて形成されている。

【0018】

ベアリングハウジング２のタービンハウジング４近傍の外周面には、ベアリングハウジング２の径方向に突出する突起２ａが設けられている。また、タービンハウジング４のベアリングハウジング２近傍の外周面には、タービンハウジング４の径方向に突出する突起４ａが設けられている。ベアリングハウジング２とタービンハウジング４は、突起２ａ、４ａを締結機構３によってバンド締結して固定される。締結機構３は、突起２ａ、４ａを挟持する締結バンド（Ｇカップリング）で構成される。

【0019】

ベアリングハウジング２には、過給機Ｃの左右方向に貫通する軸受孔２ｂが形成されており、この軸受孔２ｂに収容されたラジアル軸受７によって、シャフト８が回転自在に軸支されている。シャフト８の一端にはタービンインペラ９が一体的に固定されており、このタービンインペラ９がタービンハウジング４内に回転自在に収容されている。また、シャフト８の他端にはコンプレッサインペラ１０が一体的に固定されており、このコンプレッサインペラ１０がコンプレッサハウジング６内に回転自在に収容されている。

【0020】

コンプレッサハウジング６には、過給機Ｃの右側に開口するとともに不図示のエアクリーナに接続される吸気空間１１が形成されている。吸気空間１１は、シャフト８の軸方向の延長線上に延在するとともに、コンプレッサインペラ１０の正面側に位置する。

【0021】

また、締結ボルト５によってベアリングハウジング２とコンプレッサハウジング６とが連結された状態では、これら両ハウジング２、６の対向面によって、流体を昇圧するディフューザ流路１２が形成される。このディフューザ流路１２は、シャフト８の径方向内側から外側に向けて環状に形成されており、上記の径方向内側において、コンプレッサインペラ１０を介して吸気空間１１に連通している。

【0022】

また、コンプレッサハウジング６には、ディフューザ流路１２よりもシャフト８の径方向外側に位置する環状のコンプレッサスクロール流路１３（下流側流路）が設けられている。コンプレッサスクロール流路１３は、不図示のエンジンの吸気口と連通するとともに、ディフューザ流路１２にも連通している。したがって、コンプレッサインペラ１０が回転すると、コンプレッサハウジング６外から吸気空間１１に流体が吸引される。そして、当該吸引された流体は、コンプレッサインペラ１０の翼間を流通する過程において遠心力の作用により増速され、ディフューザ流路１２およびコンプレッサスクロール流路１３で昇圧される。

【0023】

こうして、吸気空間１１から吸引されてコンプレッサインペラ１０によって圧縮された流体は、コンプレッサインペラ１０に対してシャフト８の径方向外側に設けられたコンプレッサスクロール流路１３および排気流路１４（下流側流路）から排気口１５を通ってコンプレッサハウジング６外に導かれて、排気口１５に連設されたエンジンの吸気口に吐出されることとなる。

【0024】

タービンハウジング４には、過給機Ｃの左側に開口するとともに不図示の排気ガス浄化装置に接続される吐出口１６が形成されている。また、タービンハウジング４には、流路１７と、この流路１７よりもシャフト８の径方向外側に位置する環状のタービンスクロール流路１８とが設けられている。タービンスクロール流路１８は、不図示のエンジンの排気マニホールドから排出される排気ガスが導かれるガス流入口と連通するとともに、上記の流路１７にも連通している。したがって、ガス流入口からタービンスクロール流路１８に導かれた排気ガスは、流路１７およびタービンインペラ９を介して吐出口１６に導かれるとともに、その流通過程においてタービンインペラ９を回転させることとなる。そして、上記のタービンインペラ９の回転力は、シャフト８を介してコンプレッサインペラ１０に伝達されることとなり、コンプレッサインペラ１０の回転力によって、上記のとおりに、流体が昇圧されてエンジンの吸気口に導かれることとなる。

【0025】

過給機本体１には、戻り流路１９が設けられている。戻り流路１９の一端１９ａは、コンプレッサスクロール流路１３を形成するコンプレッサハウジング６の壁面６ａに位置し、他端１９ｂが吸気空間１１を形成するコンプレッサハウジング６の壁面６ｂに位置する。そして、戻り流路１９は、コンプレッサスクロール流路１３に導かれた、圧縮された流体の一部を、コンプレッサスクロール流路１３から吸気空間１１へ還流させる。エアバイパスバルブ２０は、例えば、過給圧の測定値やエンジンの制御状態等に基づいて、戻り流路１９を開閉する電動バルブである。過給圧が上昇し流量が減少し過ぎる場合、エアバイパスバルブ２０を開いて圧縮後の流体の一部をコンプレッサインペラ１０の上流側の吸気空間１１に還流させて、コンプレッサインペラ１０に向かう流量を増加させることで、サージを回避することができる。

【0026】

ところで、タービンインペラ９およびコンプレッサインペラ１０それぞれに作用する押圧力に差が生じると、シャフト８には、回転軸方向の荷重（スラスト荷重）が作用する。このスラスト荷重を受けるために、スラスト軸受が設けられている。以下、スラスト軸受を含む軸受構造について詳述する。

【0027】

図２は、本実施形態の軸受構造２１を説明するための説明図であり、図２（ａ）には、本実施形態における図１のＡ部の抽出図を示し、図２（ｂ）には、比較例における図１のＡ部に対応する部分の抽出図を示す。

【0028】

図２（ａ）に示すように、軸受構造２１は、スラストカラー２２を含んで構成される。シャフト８には、ラジアル軸受７が設けられた部位に対して、図２（ａ）中、右側において外径が縮径しており、この外径差によって段差面８ａが形成されている。スラストカラー２２は、シャフト８の図２（ａ）中、右側から段差面８ａまで挿通されて、シャフト８と一体に回転する。すなわち、スラストカラー２２は、シャフト８のうちタービンインペラ９およびコンプレッサインペラ１０の間に設けられる。

【0029】

スラストカラー２２の段差面８ａ側にはスラスト軸受２３が設けられ、スラストカラー２２の段差面８ａと反対側にはスラスト軸受２４が設けられている。スラスト軸受２３、２４は、シャフト８を挿通する挿通孔２３ａ、２４ａを有し、シャフト８が挿通孔２３ａ、２４ａに挿通された状態で、スラストカラー２２を挟んでベアリングハウジング２に固定されている。

【0030】

スラストカラー２２の右側には、油切り２５が隣接しており、油切り２５の左側の端部がスラスト軸受２４に挿通され、油切り２５の右側がシールプレート２６に挿通されている。

【0031】

本実施形態では、タービンインペラ９、コンプレッサインペラ１０、スラストカラー２２、および、油切り２５は、一体回転する回転体を構成している。また、回転体のうち、スラスト軸受２４の挿通孔２４ａの内周面に対向する部位は、油切り２５で構成されている。

【0032】

スラスト軸受２３、２４のうち、スラストカラー２２とのシャフト８の軸方向の対向部分は、それぞれ摺動面（軸受面２３ｂ、２４ｂ）となっている。スラストカラー２２と、スラスト軸受２３の軸受面２３ｂとの間には、ラジアル軸受７側に供給された潤滑油の一部が導かれる。また、スラストカラー２２と、スラスト軸受２４の軸受面２４ｂとの間には、ベアリングハウジング２に設けられた油路２ｃと、スラスト軸受２４内部に形成された油路２４ｃを通って潤滑油が導かれる。

【0033】

スラストカラー２２と、スラスト軸受２４との対向部分を潤滑した後の潤滑油は、スラスト軸受２４の挿通孔２４ａを通って、シールプレート２６側に向かって流れる。油切り２５のうち、スラスト軸受２４およびシールプレート２６の間におけるシールプレート２６寄りの部位が径方向外方に突出している。そして、油切り２５は、挿通孔２４ａのスラストカラー２２側の一端から他端に導かれた潤滑油を、径方向外側に飛散させることで、シールプレート２６から右側への潤滑油漏れを抑制している。

【0034】

ところで、図２（ｂ）に示す比較例では、スラスト軸受Ｓの挿通孔Ｓａを通って、シールプレート２６側に向かって潤滑油が流れるとき、潤滑油が油切り２５の回転に伴って連れ回ってしまい、メカロスが生じていた。

【0035】

図３は、図２（ａ）のＢ部の抽出図である。図３中、シャフト８の回転軸を一点鎖線８ｂで示す。図３に示すように、本実施形態では、スラスト軸受２４の挿通孔２４ａの内周面に小径部２７および大径部２８を形成している。小径部２７は、スラスト軸受２４の内周面におけるスラストカラー２２側の一端２４ｄから他端２４ｅ側に向けて回転軸方向に第１の長さＬ_１に亘り延在し、油切り２５と径方向に対向する。

【0036】

大径部２８は、小径部２７からスラスト軸受２４の挿通孔２４ａの内周面における他端２４ｅまで回転軸方向に第２の長さＬ_２に亘り延在し、小径部２７よりも油切り２５から径方向に離隔する。

【0037】

そして、スラスト軸受２４の挿通孔２４ａの内周面と、油切り２５のうち、挿通孔２４ａの内周面に対向する部位の外周面２５ａとの間には間隙２９が形成されている。間隙２９は、油切り２５の周方向に亘って環状に形成される。

【0038】

この間隙２９は、スラストカラー２２側に位置する一端２９ａから他端２９ｂ側に向けて回転軸方向に第１の長さＬ_１に亘り延在する第１間隙部３０と、第１間隙部３０から他端２９ｂまで回転軸方向に第２の長さＬ_２に亘り延在する第２間隙部３１とを含んで構成される。

【0039】

図４は、小径部２７の内径Ｄ_１と大径部２８の内径Ｄ_２の寸法比とメカロスの関係を説明する説明図である。図４において、縦軸はメカロスの大きさを示し、横軸は図３に示す小径部２７の内径Ｄ_１と大径部２８の内径Ｄ_２の比（Ｄ_２／Ｄ_１であって、以下、直径比と称す）を示す。また、凡例は、それぞれ、全長Ｌに対する第１の長さＬ_１の占める割合（図４中、百分率で示す。以下、Ｌ_１割合と称す）を異ならせている。

【0040】

図４において縦軸に示すメカロスは、スラスト軸受２４の内周面の潤滑油の連れ回りによるメカロスに加え、軸受面２４ｂとスラストカラー２２の間に生じるメカロスを含めた、スラスト軸受２４全体で生じるメカロスである。ここでは、シャフト８の回転軸方向に作用するスラスト荷重などを同一条件とし、直径比とＬ_１割合を種々に変えて、スラスト軸受２４全体で生じるメカロスを計算している。また、シャフト８の回転数は約１４万回転数、潤滑油の温度は約８２℃、潤滑油の圧力は、ゲージ圧力で約２４０ｋＰａとしている。

【0041】

図４に示すように、Ｌ_１割合が小さいほどメカロスが小さくなる。特に、Ｌ_１割合が５９．７％以下となると、直径比が１．０１５〜１．１３の範囲（図４中、ハッチングで示す範囲）において、メカロスが小さくなる傾向が顕著となっている。そこで、本実施形態においては、このメカロスが小さくなる傾向が顕著な範囲の寸法比を採用している。

【0042】

すなわち、図３に示すように、第１間隙部３０の第１の長さＬ_１は、間隙２９の全長Ｌ（第１の長さＬ_１と第２の長さＬ_２の和）の６０％未満であり、第２間隙部３１を形成する挿通孔２４ａの内周面の内径Ｄ_２は、第１間隙部３０を形成する挿通孔２４ａの内周面の内径Ｄ_１の１．０１５〜１．１３倍である。

【0043】

このような寸法で、第１間隙部３０および第２間隙部３１を形成することで、挿通孔２４ａを流れる潤滑油に、第１間隙部３０と第２間隙部３１との境界部分で、はく離流れ（渦流）が生じる（図３中、渦状の矢印参照）。その結果、油切り２５と連れ回る潤滑油と挿通孔２４ａの内周面との摩擦抵抗が減少し、メカロスを低減することが可能となる。

【0044】

ここで、直径比は、大きくし過ぎてもメカロスが増加してしまう。これは、第２間隙部３１が大きくなることで、潤滑油の流量が増加した結果、軸受面２４ｂとスラストカラー２２の回転に伴って連れ回る潤滑油との摩擦抵抗により生じるメカロスが増加してしまうことに起因する。本実施形態では、直径比を１．１３以下としていることから、このようなメカロスの増加を回避することが可能となる。

【0045】

また、第１間隙部３０の第１の長さＬ_１は、間隙２９の全長Ｌの１８％以上である。上記のように、小径部２７の油切り２５の回転軸方向の長さも、第１の長さＬ_１で定義され、その長さは、間隙２９の全長Ｌの１８％以上となる。その結果、小径部２７の油切り２５の回転軸方向の厚さも必要最小限確保され、小径部２７の耐久性を確保することが可能となる。

【0046】

また、第１間隙部３０の第１の長さＬ_１を、間隙２９の全長Ｌの４５％未満とし、第２間隙部３１を形成する挿通孔２４ａの内周面の内径Ｄ_２を、第１間隙部３０を形成する挿通孔２４ａの内周面の内径Ｄ_１の１．０２５〜１．０７５倍とすると特に有効である。

【0047】

図４にクロスハッチングで示すように、直径比が１．０２５〜１．０７５の範囲において、かつ、Ｌ_１割合が４４．８％以下の凡例は、さらにメカロスが少ない。すなわち、上記の寸法で、第１間隙部３０および第２間隙部３１を形成することで、上記のはく離流れ（渦流）を大きく形成させ、油切り２５と連れ回る潤滑油と挿通孔２４ａの内周面との摩擦抵抗をさらに減少させて、メカロスを低減することが可能となる。

【0048】

図５は、変形例を説明するための説明図であり、上記実施形態の図３に対応する部分の抽出図を示す。図５に示すように、変形例においては、油切り４５に大径部４７および小径部４８が形成されている。大径部４７は、油切り４５の外周面におけるスラストカラー２２側の一端４５ｂから他端側（図５中、右側）に向けて回転軸方向に第１の長さＬ_１に亘り延在し、スラスト軸受４４と径方向に対向する。

【0049】

小径部４８は、大径部４７から油切り４５の外周面４５ａにおける、挿通孔２４ａの他端２４ｅに対向する位置まで、回転軸方向に第２の長さＬ_２に亘り延在し、大径部４７よりもスラスト軸受４４から径方向に離隔する。

【0050】

そして、変形例において、第１間隙部３０の第１の長さＬ_１は、間隙２９の全長Ｌの６０％未満であり、油切り４５のうち、挿通孔２４ａの内周面に対向する部位において、第１間隙部３０を形成する外周面４５ａの外径Ｄ_３は、第２間隙部３１を形成する外周面４５ａの外径Ｄ_４の１．０１５〜１．１３倍である。

【0051】

また、変形例において、第１間隙部３０の第１の長さＬ_１は、間隙２９の全長Ｌの４５％未満であり、第１間隙部３０を形成する外周面４５ａの外径Ｄ_３は、第２間隙部３１を形成する外周面４５ａの外径Ｄ_４の１．０２５〜１．０７５倍とすると特に有効である。

【0052】

このように、変形例においては、スラスト軸受４４ではなく油切り４５に、大径部４７および小径部４８を設けている。このような構成であっても、図５中、渦状の矢印で示すようなはく離流れを生じさせることで、上述した実施形態と同様の効果を奏する。

【0053】

また、第１間隙部３０の第１の長さＬ_１は、間隙２９の全長Ｌの１８％以上である。すなわち、大径部４７の油切り４５の回転軸方向の長さも、第１の長さＬ_１で定義され、その長さは、間隙２９の全長Ｌの１８％以上となる。その結果、大径部４７の油切り２５の回転軸方向の厚さも必要最小限確保され、大径部４７の耐久性を確保することが可能となる。

【0054】

上述した実施形態および変形例では、間隙２９、すなわち、第１間隙部３０および第２間隙部３１は、油切り２５、４５の周方向に亘って環状に形成される場合について説明した。しかし、第１間隙部３０および第２間隙部３１は、油切り２５、４５の周方向に一部のみ形成されていてもよい。また、第１間隙部３０および第２間隙部３１は、油切り２５、４５の周方向に離隔して複数形成されていてもよい。

【0055】

また、第１間隙部３０および第２間隙部３１は、油切り２５、４５の回転軸中心に対称に形成されずに偏心していてもよい。

【0056】

また、第１間隙部３０および第２間隙部３１は、上記のはく離流れを形成することが可能であれば、らせん状など、どのような形状に形成されていてもよい。

【0057】

また、上述した実施形態および変形例では、第１間隙部３０と第２間隙部３１との連続部分において、第２間隙部３１は、油切り２５、４５の回転軸方向に垂直に拡径する場合について説明した。しかし、第１間隙部３０と第２間隙部３１との連続部分において、第２間隙部３１は、油切り２５、４５の回転軸方向に対して傾斜して拡径してもよい。例えば、上述した実施形態については、スラスト軸受２４の挿通孔２４ａにおいて、小径部２７と大径部２８との連続部分は、テーパ形状であってもよい。この場合、テーパの傾斜は、上記のはく離流れが形成される範囲で任意である。

【0058】

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

【産業上の利用可能性】

【0059】

本発明は、スラストカラーからスラスト荷重を受けるスラスト軸受を備える軸受構造、および、過給機に利用することができる。

【符号の説明】

【0060】

Ｃ 過給機
８ シャフト
９ タービンインペラ
１０ コンプレッサインペラ
２１ 軸受構造
２２ スラストカラー
２４、４４ スラスト軸受
２４ａ 挿通孔
２４ｂ 軸受面
２５、４５ 油切り
２５ａ、４５ａ 外周面
２９ 間隙
２９ａ 一端
２９ｂ 他端
３０ 第１間隙部
３１ 第２間隙部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】